konstrukcines medziagos

4494 0

1. Plieno cheminė sudėtis

Plienu vadinama geležies ir anglies lydinys, kuriame yra iki 2% anglies. Tačiau pliene tarp Fe ir C yra iki 0.7% Mn, iki 0.4% Si, 0.06% S ir 0.07% P. Neišvengiamos priemaišos. Šiuo metu plienas pagrindinė konstrukcinė medžiaga pasižyminti dideliu stiprumu ir smūginiu atsparumu. Iš plieno galima pagaminti bet kokios formos detales, kurios gerai dirba visokiose temperatūrose. Plieno savybės, ypač mech. ir technologinės , pagrindinai nulemia esantis C kiekis. Didėjant C kiekiui, didėja plieno kietumas ir stiprumas, bet mažėja plastiškumas. MAX stiprumą turi plienas, kuris tu

uri 0.9-1% C, Mn ir Si įvedami į plieną jo gamybos metu. Skystame pliene visada ištirpsta tam tikras deguonies kiekis, kuris suteikia plienui trapumą. Todėl deguonį iš plieno reikia pašalinti. Šis procesas vadinamas dezoksidacija. Plieno dezoksidacija atliekama įvedant Mn ir Si. Ištirpęs pliene Mn ir Si reaguoja su deguonimi, ir oksidų pavidalu pereina į šlaką, kuris yra pašalinamas. Kadangi siekiama kuo daugiau išoksidinti plieną, tai Mn ir Si įvedame daugiau ir jų lieka pliene Mn ir Si priemaišų pavidale. Jei Mn ir Si da
augiau kaip 0.8%, tai turime specialius manganinį ir silicinį plienus. Plieno kokybė priklauso nuo jo išlydymo būdo ir jame esančių žalingų priemaišų S ir P kiekio. Siera pliene būna geležies sulfido pavidalo ir su Fe sudaro lengvai lydžią eutechtiką FeS-Fe. Ji iš
šsidėsto tarp plieno grūdelių. Todėl, jei pliene yra didesnis nei leistinas S kiekis, tai įkaitinus plieną iki 1000-2000 0C (valcuojant karštai ar štampuojant) ši eutechtika lydosi, pažeidžiamas ryšys tarp grūdelių ir plienas suyra. Šis reiškinys vadinamas karštasis plieno trapumas. Karštasis plieno trapumas pašalinamas įvedant į jį Mn. Tada S, esanti pliene, reaguoja su Mn ir sudaro sunkiai lydų ir plastišką MnS. Jei pliene yra didesnis už leistina P kiekis, tai plienas pasižymi trapumu normaliose ir žemose temperatūrose. Šis reiškinys vad. šaltasis plieno trapumas ir ryškus, kai P pliene daugiau kaip 0.1% P. Nežiūrint to, P įeina į kai kurių automatinių plienų sudėtį, kurie apdirbami mech. apdirbimo staklėse, nes pagėrėja pjovimo salygos. Be to, pliene visada ištirpę vandenilio, deguonies ir azoto. Plienai skirstomi pagal chem. su
udėtį, kokybę, struktūrą, paskirstį. Pagal chem. sudėtį būna anglinai ir legiruoti plienai. Pagal kokybę: įprastinės kokybės, kokybiniai, aukštos kokybės ir ypač aukštos kokybės. Pagal paskirtį: konstrukciniai, įrankiniai ir su spec. savybėmis. Iš konstrukcinių plienų gaunamos mašinų detalės ir statybinės konstrukcijos. Iš įrankinių – įvairios paskirties įrankiai (instrumentai, štampai). O prie spec. plienų priskiriami plienai, kurie pasižymi spec. savybėmis: nerūdijantys, magnetiniai, atsparūs kaitrai ir t.t.

2. Angliniai plienai

Jie plačiai naudojami visose ūko šakose, kaip palyginti nebrangi konstrukcinė medžiaga, kuri užtikrina pakankamai patikimą mašinų ir me

echanizmų darbą. Įprastinės kokybės angliniai plienai žymimi: CT ir skaičiumi nuo 0 iki 6. Raidės reiškia, kad yra plienas, o sk. Parodo sąlyginį markės didumą, pagal kurį žinynuose surandama plieno chem. sudėtis ir savybės. Prieš šią markę kartais rašomos raidės Б ir B, kurios nurodo plieno grupę, o raidė A nerašoma. Kartais šio žymėjimo gale nurodomas plieno išoksidinimo laipsnis. Cn – ramaus stingimo plienas, Kn – verdančio, Pe – pusiau ramaus. Šių plienų paskirtis įvairi, pvz.: CTO – naudojamas įvairioms neatsakingoms detalėms (turėklams, atvėrimams). Iš CT1 ir CT2 gaunamos kniedės, plaušai. Iš CT5 – varštai, veržlės. Iš CT4 – įvairios ašys. Iš CT6 – kranų kabliai, žvaigždutės ir kt. Kokybiniai angliniai plienai žymimi dviem skaičiais: plienas 40, plienas 45. Šis sk. parodo pliene esantį anglies kiekį šimtosiomis dalimis. Verdančio stingimo plienas – plienas 10 Kn. Kadangi šie plienai turi mažesnį žalingų priemaišų S ir P kiekį, tai jų mech. savybės geresnės ir jie naudojami atsagingesnių detalių gamybai. Angliniai įrankiniai plienai žymimi raide I ir skaičiumi, kuris parodo pliene esantį C kiekį dešimtosiomis procento dalimis. Jei toks plienas išlydomas spec. būdu su elektrošlakiniu perlydymu, tai jis aukštos kokybės ir žymimas I8M. Iš anglinių įrankinių plienų gaminami įvairūs įrankiai (I7 – plaktukai, I8 – žirklės, I9-I10 – grąžtai).

3. Legiruotieji plienai

Mech. ir technologinių, fizikinių savybių pagerinimui plienai legiruojami – tai į jų sudėtį įv

vedami elementai – chromas, molibdenas, vanadis, Si, Ti ir kt. Legiruojantys elementai suteikia plienui spec. savybes, pvz.: atsparumą karščiui, magnetines savybes ir kt. Tai praplėčia plienų panaudojimo sritį ir įgalina naudoti juos žemose ir aukštose temperatūrose, agresyviose chem. aplinkose, elektrotechnikoje ir kitur. Prie legiruotų plienų trūkumų galima priskirti brangumą ir kai kurių legiruojančių elementų trūkumą. Legiruojančių elementų žymėjimas leidžia sutrumpintai nurodyti jų chem. sudėtį. Kiekvienas leg. Elementas žymimas didžiosiomis raidėmis: chromas – X, manganas – Г, varis – D, nikelis – H, molibdenas – M, vanadis – Ю, volframas – B. Dviženklis sk. markės pradžioje nurodo C kiekį šimtosiomis % dalimis. Jei legiruojančio elemento iki ½% – nerašomas. Jei plienas aukštos kokybės ir jame griežtai reglamentuotas žalingų priemaišų S ir P kiekis, tai žymėjimo gale rašome A. Visi įrankiniai legiruoti plienai ir plienai su spec. savybėmis – aukštos kokybės, todėl A nerašoma. Kai kurios plienų grupės priimta žymėti spec. rade, kuri rašoma prieš markę, pvz.: guolių plienams naudojama Ш markė ШX15. Įrankiniai plienai žymimi P5HG, o elektrotechniniai – Э.

4. Legiruojantys plienai ir jų įtaka plienų savybėms

Iš legiruojančių elementų naudojamas chromas. Jis suteikia plienui stiprumą ir kietumą ir šiek tiek sumažina tąsumą. Jei chromo pliene daugiau kaip 12%, jis įgauna ryškias antikorozines savybes, nes plieno paviršiuje susidaro plona oksidų plėvelė. Tokie plienai – nerūdijantys. Nikelis irgi labai paplitęs legiruojantis elementas. Ji

is padidina atsparumą korozijai, stiprumą, kietumą, nemažindamas tąsumo. Bet nikelis labai deficitinis metalas ir kur galima keičiamas kitais elementais. Molibdenas padidina plieno atsparumą ir tąsumą. Ni ir Ti sukietina plieną ir sumažina polinkį tarpkristalinei korozijai, bet pablogina plieno suvirinamumą. Vanadis ir volframas mažina įrankinių plienų trapumą karštoje būklėje.

5. Legiruotų plienų klasifikacija

Jie skirstomi pagal legiruojančių elementų kiekį, kokybę ir paskirtį:

I. Priklausomai nuo legiruojančių elementų kiekio skiriami:

1) Mažai legiruojami plienai (juose legiruojančių elementų kiekis <3%)

2) Vidutiniškai legiruojantys plienai 3-10% legiruojančių el.)

3) Daug legiruoti plienai (>10% legiruojančių el.)

II. Pagal kokybę jie skirstomi priklausomai nuo juose esančių pašalinių priemaišų S ir P:

1) Kokybiniai plienai (S ir P 0.035%)

2) Aukštos kokybės legiruoti plienai (0.025% S ir P)

3) Ypatingai aukštos kokybės legiruoti plienai (P 0.025%, S 0.015%)

Jie yra gaunami elektrošlakinio perdirbimo būdu ir naudojami ypač atsakingoms detalėms, dirbant prie didelių apkrovų.

III. Pagal paskirtį skirstomi:

1) Konstrukcinai legiruotiplienai naudojami mašinų detalių gamybai, turi pasižymėti geromis mech. savybėmis. Šiai grupei priskiriami pagrindiniai ir mažai legiruoti plienai. Mažai leg. plienai yra tarpiniai tarp anglinių ir leg. plienų. Jie atitinka mažaanglius plienus (0.1-0.2%) turinčių legiruojančių elementų Si, Mn .

2) Įrankiniai legiruoti plienai yra skiriami matavimo ir pjovimo įrankių gamybai. Tokiems plienams būdingas didelis kietumas, atsparumas ir stiprumas dilimui, esant patenkinamam tąsumui. Įrankiniai plienai turi gerai grūdintis. Plienai skirti pjovimui turi turėti a

. . .

27. Miltelinės konstrukcinės medžiagos

Konstrukcinės paskirties detales gaminti milt. metalurgijos būdu ekonomiškai tikslinga, nes:

1. Kada gamyba – stambiaserijinė.

2. Labai sudėtinga detalių konfiguracija, reikalaujanti mech. apdirbimo operacijų.

3. Kai detalės gaminamos iš sunkiai mech. apdirbamų lyd.

4. Kada sukuriamas naujų, unikalių savybių medž.

Būdingos milt. konstrukcinių medž. detales yra kumšteliai, žvaigždutės, poveržlės, svirtys ir pan. Konstrukcinės detalės gaminamos iš įv. lyd. parinkus reikiamus komponentus galima pagaminti norimų savybių medž. detales . Vienas iš tokių detalių trūkumų, tai palyginti prastesnės mech. sav., nes visoms joms būdingas koringumas.

28. Miltelinės elektrokontaktinės ir elektromagnetinės medžiagos

Yra skiriamos 2 pagr. grupės, tai medž. atjungimo kontaktams, srovei išjungti ir įjungti, ir medž. slydimo kontaktams, t.y. perduoti srovę šliaužiančiu kontaktu. Jungimo kontaktų medž. keliami dideli reikalavimai:

1. Pakankamas kietumas ir stiprumas

2. Atsparumas deformacijoms sukštose t0

3. Minimalus polinkis sukibti

4. Didelis atsparumas erozijai ir oksidacijai

5. Didelis laidumas elektrai ir šilumai

6. Maža kontakto varža

Tokiomis sav. pasižymi tam tikraskompozicinės medž. ir pseudo lyd. Pseudo lyd. iš volframo sidabro ir pseudo lyd. iš chromo naudojami aukštos įtampos dažno perėjimo kontaktams. Jie atsparūs erozijai ir susivirinimui net degant el. lankui.

Lengvesniems darbo sąnaudoms naudojamos lengvesnės kompozicijos: sudaromos kadmio, Cu, Al oksido, karbido, grafito pagrindu.

Slystančios elektro medž. naudojamos šepetėliams el. mašinose ir sudaromos Cu ar sidabro pagrindu. Be to, jose būna nuo 8-75% grafito. Grafitas suteikia medž. gerą laidumą elektrai. Antifrikcines sav. ir neleidžia oksiduotis ir susivirinti slydimo kontaktams.

Magnetinės medžiagos

Šiuolaikinėje el. pramonėje yra plačiai naudojama energetinės medž. Atsižvelgiant į gamybos būdą jos skirstomos į kietas, milt. ir magneto dielektrikus ir feritus.

Magneto dielektrikai – medž. gautos supresavus feromagnetinius miltelius su epoksidinėmis dervomis. Jie turi gerą ir stabilų magnetinį skvarbumą ir mažus nuostuolius dėl sūkurinių sūkurių. Iš jų gaminamos ričių šerdis.

Feritai tai Fe2O3 ir kitų metalų oksidų junginiai pasižymintys Fe magnetinių ir puslaidininkinių medž. sav. Minkštamagnetinės milt. medž., tai gryna geležis ar jos lyd. su Al, Si, Ni ir kobaltu. Šios medžiagos lengvai įsimagnetina. Kietamagnetinės milt. medž. yra naudojamos nuolatinių magnetų gamybai. Jos turi koercityvinę jėgą, liekamą indukciją. Gaminamos iš lyd. geležies, Cu, Sidabro, Molibdeno pagrindu.

Join the Conversation